简单谈谈Spring Ioc原理解析

业务场景: 在使用java进行开发业务的过程中，很多时候一个业务是由各种组件组成，在每个使用到这些组件时都会毫不犹豫的new一个组件对象来使用，在小项目中这样的做法无可厚非，也不存在什么问题。但是在业务逻辑复杂并且多人协作开发的项目中，这会导致业务和组件之间的关系错综复杂而且不便于管理，对象之间的耦合度变得很高，这就是所谓的牵一发而动全身吧。 而这个问题在spring中得到了解决，它的核心在于ioc思想：

ioc：全文是inversion of control。翻译过来就是控制反转，意思是对象之间的关系不再由传统的程序来控制，而是由spring容器来统一控制这些对象创建、协调、销毁，而对象只需要完成业务逻辑即可。

这里引用一个叫bromon的blog对ioc的讲解：

首先想说说ioc（inversion of control，控制倒转） 这是spring的核心，贯穿始终。所谓ioc，对于spring框架来说，就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。举个例子，我们是如何找女朋友的？常见的情况是，我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的mm，然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号…，想办法认识她们，投其所好送其所好，然后嘿嘿…这个过程是复杂深奥的，我们必须自己设计和面对每个环节。 传统的程序开发也是如此，在一个对象中，如果要使用另外的对象，就必须得到它（自己new一个，或者从jndi中查询一个），使用完之后还要将对象销毁（比如connection等），对象始终会和其他的接口或类藕合起来。

那么ioc是如何做的呢？有点像通过婚介找女朋友，在我和女朋友之间引入了一个第三者：婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料，我可以向婚介提出一个列表，告诉它我想找个什么样的女朋友，比如长得像李嘉欣，身材像林熙雷，技术像齐达内之类的，然后婚介就会按照我们的要求，提供一个mm，我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了，如果婚介给我们的人选不符合要求，我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控制，而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。

spring所倡导的开发方式就是如此：所有的类都会在spring容器中登记，告诉spring你是个什么东西，你需要什么东西，然后spring会在系统运行到适当的时候，把你要的东西主动给你，同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由 spring来控制，也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象，而是spring。对于某个具体的对象而言，以前是它控制其他对象，现在是所有对象都被spring控制，所以这叫控制反转。

ioc的一个重点是在系统运行中，动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过di（dependency injection，依赖注入）来实现的。比如对象a需要操作数据库，以前我们总是要在a中自己编写代码来获得一个connection对象，有了 spring我们就只需要告诉spring，a中需要一个connection，至于这个connection怎么构造，何时构造，a不需要知道。在系统运行时，spring会在适当的时候制造一个connection，然后像打针一样，注射到a当中，这样就完成了对各个对象之间关系的控制。a需要依赖 connection才能正常运行，而这个connection是由spring注入到a中的，依赖注入的名字就这么来的。 那么di是如何实现的呢？ java 1.3之后一个重要特征是反射（reflection），它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性，spring就是通过反射来实现注入的。

下面来让大家了解一下spring到底是怎么运行的

 public static void main(string[] args) {  
    applicationcontext context = new filesystemxmlapplicationcontext(  
        "applicationcontext.xml");  
    animal animal = (animal) context.getbean("animal");  
    animal.say();  
  }

这段代码你一定很熟悉吧，不过还是让我们分析一下它吧，首先是applicationcontext.xml

 <bean id="animal" class="phz.springframework.test.cat">  
    <property name="name" value="kitty" />  
  </bean>

他有一个类phz.springframework.test.cat

 public class cat implements animal {  
  private string name;  
  public void say() {  
    system.out.println("i am " + name + "!");  
  }  
  public void setname(string name) {  
    this.name = name;  
  }  
 }

实现了phz.springframework.test.animal接口

public interface animal {  
  public void say();  
}

很明显上面的代码输出i am kitty! 那么到底spring是如何做到的呢？ 接下来就让我们自己写个spring 来看看spring 到底是怎么运行的吧！ 首先，我们定义一个bean类，这个类用来存放一个bean拥有的属性

/* bean id */ 
  private string id;  
  /* bean class */ 
  private string type;  
  /* bean property */ 
  private map<string, object> properties = new hashmap<string, object>();

一个bean包括id,type,和properties。

接下来spring 就开始加载我们的配置文件了，将我们配置的信息保存在一个hashmap中，hashmap的key就是bean 的 id ，hasmap 的value是这个bean，只有这样我们才能通过context.getbean("animal")这个方法获得animal这个类。我们都知道spirng可以注入基本类型，而且可以注入像list，map这样的类型，接下来就让我们以map为例看看spring是怎么保存的吧

map配置可以像下面的

<bean id="test" class="test">  
    <property name="testmap">  
      <map>  
        <entry key="a">  
          <value>1</value>  
        </entry>  
        <entry key="b">  
          <value>2</value>  
        </entry>  
      </map>  
    </property>  
  </bean>

spring是怎样保存上面的配置呢？，代码如下：

(beanproperty.element("map") != null) {  
          map<string, object> propertiesmap = new hashmap<string, object>();  
          element propertieslistmap = (element) beanproperty  
              .elements().get(0);  
          iterator<?> propertiesiterator = propertieslistmap  
              .elements().iterator();  
          while (propertiesiterator.hasnext()) {  
            element vet = (element) propertiesiterator.next();  
            if (vet.getname().equals("entry")) {  
              string key = vet.attributevalue("key");  
              iterator<?> valuesiterator = vet.elements()  
                  .iterator();  
              while (valuesiterator.hasnext()) {  
                element value = (element) valuesiterator.next();  
                if (value.getname().equals("value")) {  
                  propertiesmap.put(key, value.gettext());  
                }  
                if (value.getname().equals("ref")) {  
                  propertiesmap.put(key, new string[] { value  
                      .attributevalue("bean") });  
                }  
              }  
            }  
          }  
          bean.getproperties().put(name, propertiesmap);  
        }

接下来就进入最核心部分了，让我们看看spring 到底是怎么依赖注入的吧，其实依赖注入的思想也很简单，它是通过反射机制实现的，在实例化一个类时，它通过反射调用类中set方法将事先保存在hashmap中的类属性注入到类中。让我们看看具体它是怎么做的吧。 首先实例化一个类，像这样

public static object newinstance(string classname) {  
    class<?> cls = null;  
    object obj = null;  
    try {  
      cls = class.forname(classname);  
      obj = cls.newinstance();  
    } catch (classnotfoundexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    } catch (instantiationexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    } catch (illegalaccessexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    }  
    return obj;  
  }

接着它将这个类的依赖注入进去，像这样

public static void setproperty(object obj, string name, string value) {  
    class<? extends object> clazz = obj.getclass();  
    try {  
      string methodname = returnsetmthodname(name);  
      method[] ms = clazz.getmethods();  
      for (method m : ms) {  
        if (m.getname().equals(methodname)) {  
          if (m.getparametertypes().length == 1) {  
            class<?> clazzparametertype = m.getparametertypes()[0];  
            setfieldvalue(clazzparametertype.getname(), value, m,  
                obj);  
            break;  
          }  
        }  
      }  
    } catch (securityexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    } catch (illegalargumentexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    } catch (illegalaccessexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    } catch (invocationtargetexception e) {  
      throw new runtimeexception(e);  
    }  
}

最后它将这个类的实例返回给我们，我们就可以用了。我们还是以map为例看看它是怎么做的，我写的代码里面是创建一个hashmap并把该hashmap注入到需要注入的类中，像这样：

if (value instanceof map) {  
        iterator<?> entryiterator = ((map<?, ?>) value).entryset()  
            .iterator();  
        map<string, object> map = new hashmap<string, object>();  
        while (entryiterator.hasnext()) {  
          entry<?, ?> entrymap = (entry<?, ?>) entryiterator.next();  
          if (entrymap.getvalue() instanceof string[]) {  
            map.put((string) entrymap.getkey(),  
                getbean(((string[]) entrymap.getvalue())[0]));  
          }  
        }  
        beanprocesser.setproperty(obj, property, map);  
      }

到这里大体可以了解到spring实现ioc的原理。